论文部分内容阅读
小麦氮素利用效率在同等栽培条件下主要由基因型决定,优异的遗传改良有利于选育更高效的氮利用品种。野生二粒小麦（Triticum turgidum ssp.dicoccoides,AABB,2n=4x=28）具有丰富且优异的遗传基因资源,通过杂交有望将其优异的遗传基因导入到普通小麦中。本研究对野生二粒小麦D1、D97,普通小麦（Taestivum,AABBDD,2n=6x=42）品种川农16（CN16）,以及D1和D97分别与CN16杂交高代(≥F12)的渐渗系,进行小麦氮素利用和相关酶活性的测定与分析,探讨野生二粒小麦对普通小麦氮素利用效率及低氮耐受性的改良潜能。主要结果如下:1、农艺性状分析结果显示:与CN16相比,D1和D97的株高和有效分蘖数较之更高,而小穗数和千粒重则较之更低。15份D1的渐渗系中分别有20%、66.7%、86.7%在有效分蘖、小穗数和千粒重上高于亲本CN16,而13.3%的D1的渐渗系株高低于亲本CN16;6份D97的渐渗系中分别有33.3%、66.7%在有效分蘖和小穗数上高于亲本CN16,千粒重表现为均高于亲本CN16,而6份D97的渐渗系的株高与亲本CN16无显著差异。2、对21份渐渗系株系与其亲本籽粒氮素和籽粒蛋白含量的测定结果显示:野生二粒小麦对普通小麦的籽粒氮素含量和籽粒粗蛋白含量均有较显著的提升。D1和D97以及14份（99.3%）D1的渐渗系籽粒蛋白含量均高于亲本CN16,D97的渐渗系籽粒蛋白均高于亲本CN16;D1和D97以及10份（66.67%）D1的渐渗系籽粒氮素含量均高于亲本CN16,3份（50%）D97的渐渗系高于亲本CN16。3、对21份渐渗系株系与双亲的不同生育期各器官氮素含量的测定结果显示:茎秆和叶片的氮素含量随不同生育期呈现递减趋势,穗部氮素含量随不同生育期呈递增趋势。D1和D97以及21份渐渗系的茎秆和叶片氮素含量均呈现为抽穗期均高于CN16,成熟期低于CN16;穗部的氮素含量则相反,呈现出抽穗期低于CN16,成熟期高于CN16;叶片的氮素含量峰值均在抽穗期。且不同时期各器官的氮素含量呈现不同的相关性,其中灌浆初期、灌浆中期、成熟期的叶片和茎秆均与穗部的氮素含量呈极显著负相关,叶片与茎秆的在灌浆中期、灌浆初期,呈极显著正相关,茎秆与穗部则在开花期呈极显著正相关。4、对21份渐渗系与亲本CN16的各器官氮素运转率和氮素贡献率的测定结果显示:24分供试材料的氮素运转率和贡献率穗不同生育期呈递减趋势。D1的渐渗系株系BAd164-4和D97的渐渗系株系BAd27-4的各器官氮素运转率和贡献率均表现为颖壳+穗轴>叶片>茎秆,其余D1的渐渗系和D97的渐渗系氮素运转率和贡献率均表现为叶片>颖壳+穗轴>茎秆。分别有60%、86.6%、73.3%和50%、83.3%、83.3%的D1和D97渐渗系以及它们的父本D1或D97的叶片、颖壳+穗轴、茎秆的氮素运转率和氮素贡献率显著低于CN16。5、渐渗系与双亲旗叶的NR和GS活性测定结果显示:NR与GS活性均在开花期达到峰值,且随不同生育期呈现先递增后递减的趋势。野生二粒小麦D1和D97的NR和GS活性均显著高于CN16;D1的渐渗系和D97的渐渗系高蛋白株系的NR活性均显著高于CN16;D1的渐渗系BAd107-1和D97的渐渗系BAd27-4、BAd7-209的GS活性在不同生育期均高于亲本CN16。6、对籽粒蛋白含量、籽粒氮素含量、植株氮素含量、氮素运转率、氮素贡献率、NR活性、GS活性的相关性分析结果如下:籽粒蛋白含量、籽粒氮素含量、植株氮素含量、氮素运转率、氮素贡献率、NR活性6个性状均显示出显著的相关性,其中除与氮素运转率和氮素贡献率呈极显著负相关外,其它4个性状间均呈显著正相关,且GS活性仅与NR活性存在极显著的正相关。7、渐渗系株系与父本D1和D97的籽粒氮素含量、籽粒蛋白含量、不同生育期各器官氮素含量、NR活性、GS活性均在不同供氮水平之间无显著差异,而亲本CN16在不同氮素水平间各指标的值差异极显著。且低氮水平下,7份渐渗系各指标的值均高于亲本CN16。可见,野生二粒小麦及其含野生二粒小麦血缘的后代渐渗系均拥有较强的低氮耐受性。